KR101716023B1 - Rfid를 이용한 하이브리드 자동차 자동 주유 시스템 및 방법 - Google Patents

Rfid를 이용한 하이브리드 자동차 자동 주유 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

상술한 본 발명의 실시예들에 따른 RFID를 이용한 하이브리드 자동차 자동 주유 시스템은 자동차의 번호판에 부착된 RFID 태그, 자동차에 부착되는 무선 충전용 수신부, 주유소의 진입부에 구비되는 RFID 리더,주유구에 구비되는 무선 충전용 송신부, 상기 RFID 리더에서 입수한 상기 RFID 태그의 데이터를 바탕으로 상기 무선 충전용 송신부 및 상기 주유기를 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

RFID를 이용한 하이브리드 자동차 자동 주유 시스템 및 방법{Automatic hybrid car refueling system and method using RFID}
이 발명은 RFID(Radio Frequency IDentification)를 이용한 하이브리드 자동차의 주요 시스템에 대한 것으로 보다 상세하게는 차량의 번호판에 설치되는 RFID 태그, 주유소 입구의 바닥에 설치되는 RFID 리더를 구비하고, RFID 리더가 RFID 태그에서 읽어들인 데이터를 바탕으로 자동차가 전기 자동차인지 일반 자동차인지 하이브리드인지 판별하고, 일반 자동차인 경우 일반 주유기로 주유하며, 하이브리드인 경우 주유기 옆에 설치된 무선 전력 충전 장치로 배터리를 충전함과 동시에 일반 주유기로 주유가 가능하도록 하는 시스템 및 방법에 대한 것입니다.
종래의 자동차는 휘발유, 경우같은 석유연료만을 사용하였으나, 최근에는 전기로 운전이 가능한 전기 자동차가 등장하였다, 전기 자동차는 석유 연료와 엔진을 사용하지 않고, 전기 배터리와 전기 모터를 사용하는 자동차를 말하는데, 배터리에 축적된 전기로 모터를 회전시켜서 자동차를 구동시키는 자동차를 말한다. 이는 배터리의 무거운 중량, 충전에 걸리는 시간 등의 문제 때문에 실용화되지 못하다가 최근에 다시 개발되고 있다.
나아가, 전기 모터와 내부 연소 엔진을 사용하는 하이브리드 자동차도 등장하였는데, 이는 내연 엔진과 전기 자동차의 배터리 엔진을 동시에 장착하거나, 차체의 무게를 획기적으로 줄여 공기의 저항을 최소화하는 등 기존의 일반 차량에 비해 연비 및 유해가스 배출량을 줄인 자동차를 말한다. 이는 전기 에너지를 배터리에 충전시켜 사용함으로써 자동차 에너지 사용에서 가솔린 연료 사용 부분을 부분적으로 대체하고 있는데, 가솔린 엔진과 전기 엔진의 장점만을 결합해 운전하면서 도로와 주변 환경에 알맞게 자동으로 가솔린 엔진과 전기 엔진의 변환이 가능하도록 설계되어 있다.
종래에는 전기 자동차와 하이브리드 자동차에 배터리를 유선 플러그를 사용하여 케이블로 전력을 전달함으로써 배터리를 충전하였다. 이는 전기 자동차를 주차장에 세우고 전력을 공급할 수 있는 유선 케이블을 자동차의 배터리 플러그에 연결하여 전기를 충전하는 방식이다. 이와 같은 방식은 반드시 사람이 케이블을 직접 연결시켜 주어야만 하는 번거로움이 있었다. 따라서, 무선으로 전력을 송수신 하는 방법을 강구하게 되었고, 무선으로 전력을 송수신 하는 방법에는 코일을 이용하는 자계 방법, 모노폴이나 혼 안테나를 이용하는 전자계 방사 방식 등이 있다.
또한 하이브리드 자동차의 경우 연료가 석유 연료만을 사용하는지 전기 충전이 필요한지 겉으로는 파악되지 않기 때문에 전기 충전과 더불어 석유 연료의 주유도 동시에 가능하여야 한다. 종래에는 주유를 실행하는 사용자가 직접 차량의 종류 및 차량 본체에 부착된 표시등을 확인하여 가솔린 차량인지, 디젤 차량인지를 판단하고 주유를 하여 주유자의 실수로 차량의 유류 타입에 맞지 않는 유류를 주입하는 경우가 발생하며, 하이브리드 자동차의 경우 전기 충전이 필요하여 석유 연료 주입 후 별도로 전기 충전을 하여야 하는 불편함을 가지고 있다.
등록 실용신안 20-0412553, 공개특허 10-2011-0068621
본 발명은 차량의 번호판에 태그를 부착하고 이를 RFID 리더로 태그의 정보를 읽어 하이브리드 자동차인 것을 판별하고, 하이브리드 자동차인 경우 일반 주유 뿐만 아니라 전기 충전도 동시에 가능하도록 하는 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 하고 있다. 또한, RFID 태그의 정보를 이용하여 석유 연료의 종류가 가솔린인지 디젤인지 파악하여 주유자의 실수, 또는 고의에 의한 잘못된 종류의 연료를 주입하는 것을 원천 차단할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 하고 있다.
상술한 본 발명의 실시예들에 따른 RFID를 이용한 하이브리드 자동차 자동 주유 시스템은 자동차의 번호판에 부착된 RFID 태그, 자동차에 부착되는 무선 충전용 수신부, 주유소의 진입부에 구비되는 RFID 리더,주유구에 구비되는 무선 충전용 송신부, 상기 RFID 리더에서 입수한 상기 RFID 태그의 데이터를 바탕으로 상기 무선 충전용 송신부 및 상기 주유기를 제어하는 제어부를 포함한다.
일 실시예에 따른 상기 RFID 태그 및 상기 RFID 리더는 900MHz 대역인 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따른 상기 RFID 태그 및 상기 RFID 리더는 13.56MHz 대역인 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따른 상기 무선 충전용 송신부는 고주파를 발생시키는 고주파 발생기, 상기 고주파 발생기와 연결되어 고주파를 증폭시키는 고주파 전력 증폭기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따른 상기 무선 충전용 송신부에 형성되는 안테나는 루프 안테나, 혼 안테나, 패치 안테나 중 하나인 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따른 상기 무선 충전용 수신부에 형성되는 안테나는 자동차의 주유구와 동일한 방향으로 부착되고, 운전석 또는 조수석 문에 내장되며, 상기 무선 충전용 송신부에 형성되는 안테나는 상기 주유기와 근접하여 설치되어 상기 무선 충전용 수신부에 형성되는 안테나와 마주보도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따른 상기 제어부는 상기 RFID 리더에서 획득한 상기 RFID 태그의 데이터의 코드를 바탕으로 상기 주유기 내부의 스위치를 제어하여 상기 자동차의 연료를 결정하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따른 상기 무선 충전용 수신부에 형성되는 안테나는 상기 주유구와 근접하여 설치되어 상기 무선 충전용 수신부에 형성되는 안테나와 마주보도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한 RFID를 이용한 하이브리드 자동차 자동 주유 방법에 있어서, 자동차의 번호판에 부착된 RFID 태그를 주유소의 진입로에 설치된 RFID 리더가 인식하는 단계, 상기 RFID 리더에서 인식한 RFID 태그의 데이터를 바탕으로 차량의 종류를 판단하는 단계, 상기 판단된 차량의 종류가 하이브리드 차량인 경우 주유소에 설치된 제어부에 의해 무선 충전용 송신부를 구동하는 단계, 상기 무선 충전용 송신부에서 송출되는 전력을 자동차의 운전석 또는 조수석 문에 부착된 무선 충전용 수신부에 의해 수신하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 RFID 리더에서 인식한 RFID 태그의 데이터를 바탕으로 상기 자동차의 석유 연료의 종류를 판단하는 단계, 상기 석유 연료의 종류에 따라 주유기의 스위치를 변경하여 상기 자동차에 해당하는 연료를 선택하는 단계를 더 포함한다.
상기와 같이 본 발명에 따른 RFID를 이용한 하이브리드 자동차 자동 주유 시스템 및 방법에 의하면 차량의 종류를 자동으로 인식하여 전기 배터리의 무선 충전과 석유 연료의 주입을 동시에 수행할 수 있고, 잘못된 석유 연료의 주입을 사전에 방지할 수 있다.
또한 무선 충전용 송신부를 주유소 바닥에 매설하지 않고 주유기에 설치함으로써 설치 비용을 절감할 수 있다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID를 이용한 하이브리드 자동차 자동 주유 시스템 및 방법에 따른 자동차에 설치되는 RFID 태그 및 무선 충전용 수신기를 도시한 구성도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID를 이용한 하이브리드 자동차 자동 주유 방법을 도시한 순서도이다.
이하 일측에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 RFID를 이용한 하이브리드 자동차 자동 주요 시스템을 수행하기 위한 자동차에 설치되는 RFID 태그 및 무선 충전용 수신기를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 자동차의 번호판에 RFID 태그(100)가 부착되어 주유소의 진입로에 설치되는 RFID 리더(200)에 의해 태그 정보를 획득하며, 획득된 태그 정보에 의해 주유소에 형성된 제어부에서 전기 충전을 위한 무선 충전 송신부를 가동한다.
도 2는 일 실시예에 따른 RFID를 이용한 하이브리드 자동차 자동 주유 방법을 도시한 것이다.
도2를 참조하면, 획득한 RFID 태그 데이터를 바탕으로 무선 충전 송신부에서 무선 전력이 송출되고, 이를 자동차에 설치된 무선 충전 수신부(300)에서 수신하여 전기 배터리가 충전되고, 동시에 주유구에 설치된 스위치를 조절하여 가솔린 또는 디젤 연료가 자동차에 주입되도록 조정한다.
일 실시예에 따른 무선 충전 송신부는 급전 인버터, 급전 선로, 급전 장치, 컨버터, 변압기로 구성될 수 있고, 급전 인버터로부터 급전 선로를 통해 공급된 고주파 교
류 전류가 자동차에 부착된 수신부에서 전압으로 변환한 후 승압을 하여 배터리를 충전한다.
급전 인버터는 고효율 공진 제어를 통한 3상의 교류 전원을 생성한다.
송신 안테나는 루프 안테나, 혼 안테나, 패치 안테나 등 다양한 형태가 가능하며, 전자기 결합, 자계 결합 등 여러 방법이 가능하고, 수신 안테나는 송신 안테나의 형태와 동일하게 형성되며, 안테나 대신 초전도체를 이용한 공진기로 구성될 수도 있다.
루프 안테나를 사용하는 경우 자동차의 운전석 또는 조수석에 매설하기 위하여 안테나를 페라이트에 부착하여 금속의 영향을 저감하여야 하며 대용량의 전력을 전송받기 위하여 다수 개 설치도 가능하다.
구체적으로 자동차의 문에 금속성분이 형성되기 때문에 무선 충전용 수신 안테나는 페라이트층, 페라이트 층에 형성되는 필름형태의 코일 안테나, 자동차의 문에 형성되는 금속층과 페라이트 층 사이에 형성되는 보강층을 더 포함하여 형성 될 수도 있으며, 상기 보강층은 구리, 알루미늄 또는 스테인레스로 형성되고, 페라이트층에 도금, 코팅, 스퍼터링 또는 진공 증착에 의해 형성된다.
100 : RFID 태그
200 : RFID 리더
300 : 무선 충전용 수신부

Claims (10)

  1. RFID를 이용한 하이브리드 자동차 주유 시스템에 있어서,
    자동차의 번호판에 부착된 RFID 태그;
    자동차에 부착되는 무선 충전용 수신부;
    주유소의 진입부에 구비되는 RFID 리더;
    주유구에 구비되는 무선 충전용 송신부;
    상기 RFID 리더에서 입수한 상기 RFID 태그의 데이터를 바탕으로 상기 무선 충전용 송신부 및 주유기를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 무선 충전용 수신부는 고주파를 발생시키는 고주파 발생기, 상기 고주파 발생기와 연결되어 고주파를 증폭시키는 고주파 전력 증폭기를 더 포함하고,
    상기 무선 충전용 수신부에 형성되는 안테나는 자동차의 주유구와 동일한 방향으로 부착되고, 운전석 또는 조수석 문에 내장되며, 상기 무선 충전용 송신부에 형성되는 안테나는 주유기와 근접하여 설치되어 상기 무선 충전용 수신부에 형성되는 안테나와 마주보도록 형성되며,
    상기 RFID 태그 및 상기 RFID 리더는 13.56MHz 대역이며,
    상기 무선 충전용 송신부 및 수신부에 형성되는 안테나는 복수 개로 구성되는 필름 형태의 코일 안테나, 페라이트층, 보강층을 적층하여 형성되며,
    상기 보강층은 금속 재질로 형성되고,
    상기 페라이트층에 도금, 코팅, 스퍼트링 또는 진공 증착에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 RFID를 이용한 하이브리드 자동차 자동 주유 시스템
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서, 상기 제어부는 상기 RFID 리더에서 획득한 상기 RFID 태그의 데이터의 코드를 바탕으로 상기 주유기 내부의 스위치를 제어하여 상기 자동차의 연료를 결정하는 것을 특징으로 하는 RFID를 이용한 하이브리드 자동차 자동 주유 시스템
  8. 삭제
  9. 삭제
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